Специализированные микросхемы PROFIBUS-DP

Введение

План

Лекция 13. Тема 3.5 Технология Profibus

Кабели для HART

HART - протокол обмена данными между системой управления и интеллектуальными датчиками. HART является “открытым” протоколом и доступен для всех производителей устройств и систем автоматического управления. Протокол HART использует стандарт BELL 202 FSK (Frequency Shift Keying) для организации цифровой передачи данных, основанной на аналоговом стандарте 4..20мА. Для обмена данными HART использует принцип Master/Slave (ведущий/ведомый). HART позволяет передавать до 1200 бит/с. Стандартная топология - "звезда", но возможна и “шинная” организация.

Кабели используемые для построения линии связи содержат одну, полторы, две, три и четыре витые пары, в общем экране из ламинированной алюминиевой фольги с наложенной поверх нее оплеткой из луженых медных проволок и проложенной между ними контактной проволокой. Токопроводящая жила скручена из семи луженных медных проволок номинальным диаметром 7х0,26 мм² (22 AWG), изолированная вспененным полиэтиленом. Оболочка из ПВХ пластиката черного цвета. Фирма Belden предлагает кабели марок 3105А, 3106А, 3107А, 3108А и 3109А.

Наше предприятие так же разработало и производит на основе стандарта RS-485 широкий спектр кабелей марок КИПвЭВ 1х2х0,78, КИПвЭВ 1,5х2х0,78, КИПвЭВ 2х2х0,78, КИПвЭВ 3х2х0,78 и КИПвЭВ 4х2х0,78 являющиеся аналогами кабелей марок 3105А, 3106А, 3107А, 3108А и 3109А фирмы Belden.

Также кабели марок КИПвЭП 1х2х0,78, КИПвЭП 1,5х2х0,78, КИПвЭП 2х2х0,78, КИПвЭП 3х2х0,78 и КИПвЭП 4х2х0,78 в оболочке из светостабилизированного полиэтилена (аналогов фирма Belden не имеет).

• Введение

• Характеристики шины

• Протокол доступа к шине

• Profibus-DP

• Profibus-FMS (Field Bus Message Specification)

• Profibus-PA (Process Automation)

• Технология передачи данных

• Объекты коммуникации

• Основные принципы доступа к сети

• Кабели для электрических сетей PROFIBUS (RS 485)

PROFIBUS (PROcess FIeld BUS) – это открытая промышленная сеть полевого уровня, отвечающая требованиям международных стандартов IEC 61 158/EN 50 170 создана в Германии в 1989 году.

Сеть PROFIBUS предназначена для построения систем распределенного ввода-вывода, а также для организации обмена данными между системами автоматизации.

Сеть Profibus основывается на нескольких стандартах и протоколах, она построена в соответствии с многоуровневой моделью ISO – RM (Open Systems Interconnection Reference Model).

Модель OSI RM разработана международной организации по стандартизации. Стандарт ISO 7498.

Стандарты IEC 61 158/EN 50 170 определяют характеристики каналов связи, методы доступа к сети, протоколы передачи данных и требования к интерфейсам.

В соответствии с требованиями стандартов в сети PROFIBUS поддерживается три вида протоколов передачи данных.

1 PROFIBUS-DP (Distributed Periphery) – протокол скоростного циклического обмена данными между ведущим и ведомыми устройствами системы распределенного ввода-вывода.

2 PROFIBUS-PA (Process Automation) – протокол скоростного обмена данными между ведущим DP-устройством и приборами полевого уровня, расположенными в обычных или Ex-зонах.

3 PROFIBUS-FMS (Field Bus Message Specification) – протокол обмена данными между системами автоматизации.

Profibus – наиболее успешно развивающаяся открытая шина промышленного применения (Fieldbus), обладающая широким диапазоном приложений, обеспечивает цифровую передачу данных через 2-проводную линию и обладает такими преимуществами современных интерфейсных шин как:

• экономичность за счет:

− экономии места и компонентов вследствие уменьшения требуемых модулей ввода/вывода, терминалов и барьеров;

− экономии затрат на разработку, поскольку требуется только один планирование;

− гибкости в адаптации к производству;

− повышения производительности;

• повышенная безопасность и надежность;

• снижение времени простоев;

• поддержка превентивного обслуживания и предоставления полных диагностических данных;

• упрощение технологии замены приборов;

• создание условий применения приборов во взрывоопасной зоне.

Недостатки:

• относительно высокие накладные расходы при передаче коротких сообщений;

• отсутствие подачи питания по шине;

• высокая по сравнению с другими шинами стоимость;

• ориентация на продукты европейских компаний и изделия фирмы Siemens.

Подключение к электрической сети PROFIBUS с помощью соединителя FastConnect или

сетевого терминала

Пример подключения электрической сети с RS485 шинным разъемом PROFIBUS FastConnect® или шинным терминалом

Подключение к оптической сети PROFIBUS с пластиковым оптоволоконным кабелем

Специализированные микросхемы PROFIBUS-DP предназначены для подключения оборудования различных производителей к сети PROFIBUS и передачи данных со скоростью до 12 Мбит/с. Эти же микросхемы используются для построения интерфейсных модулей PROFIBUS-DP производства SIEMENS.

В зависимости от требуемых функций и областей применения для построения интерфейса PROFIBUS могут быть использованы различные специализированные микросхемы:

ASPC 2 для реализации функций ведущего устройства PROFIBUS-DP, а также поддержки протокола FMS. Микросхема обеспечивает аппаратно управляемый доступ к сети.

SPC 3 для построения интеллектуальных ведомых DP устройств. Микросхема обеспечивает аппаратно управляемый доступ к сети.

DPC 31 с интегрированным ядром 8031 для подключения интеллектуальных ведомых устройств к сетям PROFIBUS-DP и PROFIBUS-PA.

SPC 41 для подключения интеллектуальных ведомых устройств к PROFIBUS-DP, PROFIBUS-FMS и PROFIBUS-PA (в зонах повышенной опасности). Микросхема обеспечивает аппаратно управляемый доступ к сети.

SIM 1, используемая с микросхемами SPC 41 и DPC 31, обеспечивающая возможность подключения оборудования в зонах повышенной опасности и передачу информации со скоростью 31.25 Кбит/с (IEC H1).

SPM 2 для подключения простых ведомых устройств, обслуживающих до 64 дискретных входов-выходов.

LSPM 2 для подключения простых ведомых устройств, обслуживающих до 32 дискретных входов-выходов.

Для лабораторных исследований микросхемы могут заказываться партиями по 5 штук. Такие партии не рекомендуется заказывать при серийном производстве, поскольку упаковка не обеспечивает надежной защиты выводов микросхем от повреждения. Для серийного производства рекомендуется заказывать более крупные партии микросхем. Их отгрузочные нормы зависят от типа микросхемы (см. данные для заказа).

Дата добавления: 2013-12-12